Закон Ома для участка цепи известен с восьмого класса; здесь добавляется источник с его внутренним сопротивлением. Именно из-за него напряжение на клеммах всегда меньше ЭДС.
Что нужно знать
- Сила тока: $I = \dfrac{q}{t}$; закон Ома для участка: $I = \dfrac{U}{R}$.
- Сопротивление проводника $R = \rho \dfrac{l}{S}$ и растёт с температурой у металлов: $\rho = \rho_0 (1 + \alpha t)$.
- Закон Ома для полной цепи: $I = \dfrac{\varepsilon}{R + r}$, где $r$ — внутреннее сопротивление источника.
- Напряжение на клеммах: $U = \varepsilon - I r$. При коротком замыкании $U \to 0$, а ток ограничен только $r$.
- Работа и мощность тока: $A = U I t$, $P = U I = I^2 R = \dfrac{U^2}{R}$; закон Джоуля–Ленца $Q = I^2 R t$.
- Ток в металлах — движение свободных электронов, в электролитах — ионов (закон электролиза Фарадея $m = k q$), в газах — ионов и электронов.
- В полупроводниках проводимость растёт с температурой; $p$-$n$-переход пропускает ток в одном направлении.
Где чаще всего ошибаются
- Считают напряжение на клеммах равным ЭДС при замкнутой цепи.
- Забывают внутреннее сопротивление и получают завышенный ток.
- Переносят рост сопротивления с температурой на полупроводники, где наоборот.
- Считают максимальную полезную мощность достигнутой при $R = 0$: на деле при $R = r$.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 10 класс · Мякишев, 2024 · Главы 15–16 · Постоянный ток и ток в разных средах